一种不确定性条件下预测咸水入侵动态的替代建模方法

    公开(公告)号:CN118114592A

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202410259227.1

    申请日:2024-03-07

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了不确定性条件下预测咸水入侵动态的替代建模方法,包括以下步骤:建立基于物理过程的咸水入侵模型,确定输入参数取值范围;获取输入样本,导入咸水入侵模拟模型获取输出数据集,构建输入‑输出数据集;根据输入‑输出数据集对三种机器学习替代模型进行训练,将输入样本导入替代模型中获取预测数据;结合氯离子浓度观测数据与三种替代模型预测数据,利用贝叶斯模型平均算法获得模型的权重和方差,构建数值模型的集成机器学习替代模型。本发明将贝叶斯平均算法和机器学习有机结合,量化了模型不确定性,构建了集成机器学习替代模型以提升预测性能,证实了不确定性条件下集成机器学习替代建模在预测地下水污染物迁移动态方面的可行性。

    一种模拟地下水变密度溶质运移的数学模型构建方法

    公开(公告)号:CN115906393A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202211206212.6

    申请日:2022-09-30

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种模拟地下水变密度溶质运移的数学模型构建方法,包括先建立基本假设:饱和含水层水流基于达西定律,适用于承压含水层;温度恒定;流体完全混溶且不可压缩;然后构建地下水盐水实测水头与等价淡水水头的关系;建立地下水变密度流控制方程和地下水溶质运移控制方程,地下水溶质运移控制方程中的水动力弥散项采用非线性、化合物特征性方程;耦合地下变密度水流控制方程和地下水溶质运移控制方程;最后确定边界条件,根据水文地质参数和化合物特征参数建立数学模型。通过在地下水溶质运移控制方程中添加溶质化合物特征性弥散,令变密度溶质运移模拟变得更加精确,有利于准确预测含水层中重非水相流体等污染物的运移路径和污染范围。

    一种提高多筛孔井修复地下水效率的结构

    公开(公告)号:CN113718855A

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202111060171.X

    申请日:2021-09-10

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种提高多筛孔井修复地下水效率的结构,包括设置在待修复含水层中的多筛孔井,多筛孔井的井壁间隔设置有多个不透水区与筛孔区,多筛孔井的井壁外侧设有非均质多孔介质区域,非均质多孔介质区域包括间隔设置的第一介质区域和第二介质区域,其中,第一介质区域正对不透水区,其渗透性高于第二介质,其余区域填充第二介质,第二介质选用含水层多孔介质。本发明能够在原位多筛孔井修复方法的基础上进一步提高地下水污染的修复效率,通过在原位多筛孔井井壁外侧人为制造非均质地质条件,使通过多筛孔井输送向待修复区域的修复液发生聚集与绕流,从而增加修复液的横向弥散,提高修复液和地下水污染物之间的质量交换通量和反应混合效率。

    一种可渗透反应墙
    34.
    发明授权

    公开(公告)号:CN109912045B

    公开(公告)日:2021-08-27

    申请号:CN201910221451.0

    申请日:2019-03-22

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种可渗透反应墙,应用于地下水污染修复,包括插设在地下介质中的不透水漏斗墙,所述不透水漏斗墙中间开设有导流门,所述导流门后端设有介质填料单元;所述介质填料单元包括至少两层反应区,每层反应区的入口均与导流门的出口相对接;每层反应区均设有多个反应间隔;相邻两层反应区的反应间隔交错排布;同一反应区的相邻反应间隔内填充有粒径不同的固体颗粒。污染羽流经交错排布的反应间隔时,流线呈螺旋形,可增大非反应性污染物的稀释以及反应性污染物与地下水中化合物的反应,因此该反应墙对地下水的修复效果更好,也更经济,更高效。

    一种地下水污染源信息和水力渗透系数场联合反演的方法

    公开(公告)号:CN112307602A

    公开(公告)日:2021-02-02

    申请号:CN202011088725.2

    申请日:2020-10-13

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种地下水污染源信息和水力渗透系数场联合反演的方法,该方法主要基于多次同化在时间和空间尺度上全局分布的动态变量观测数据,并利用集合平滑来联合刻画地下水污染源的信息和水力渗透系数场。根据统计信息生成初始水力渗透系数场、各污染源信息参数初始值和多次数据同化的次数;基于初始或上一阶段数据同化后更新的污染源各参数和渗透系数,通过地下水流动模型和溶质运移模型预测各时间段的状态变量;基于预测值和观测值的差异,利用集合平滑技术更新污染源信息和渗透系数场,循环这一过程,直至达到设定的同化次数。本发明能够同时刻画水文渗透系数场和污染源的位置、污染物释放时间、释放时长和污染物释放浓度。

    一种固定床反应器
    36.
    发明公开

    公开(公告)号:CN109876739A

    公开(公告)日:2019-06-14

    申请号:CN201910221899.2

    申请日:2019-03-22

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种固定床反应器,包括催化剂反应床,所述催化剂反应床包括至少两层反应区;每个所述反应区设有多个反应间隔;相邻两层所述反应区的反应间隔交错排布;同一反应区的相邻反应间隔内填充有粒径不同的催化剂颗粒。本发明利用交叉鱼骨结构的催化剂反应床,使物料在催化剂反应床中呈螺旋状流动,可以使不同物料充分接触反应,从而具有高效率,低物耗、低能耗等特点。

    一种考虑水力边界变化的承压含水层中海水入侵与可持续淡水开采的快速评估方法

    公开(公告)号:CN119647343A

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202411858928.3

    申请日:2024-12-17

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种考虑水力边界变化的承压含水层中海水入侵与可持续淡水开采的快速评估方法,包括构建基于具体工况的概念模型;计算承压含水层内的势能分布;海水入侵范围通过在势能场中插值寻找等于盐趾位置处的势能的等势线以及咸淡水交界面高度来确定;计算可持续淡水开采速率:计算驻点位置,当驻点与盐趾位置重合时的抽水速率为可持续淡水开采速率。本发明能够在保证结果准确性的同时,显著提高海水入侵范围和可持续淡水开采速率的评估精度和计算效率;通过采用基于工况的概念模型,能够根据实际需求灵活调整研究区域范围和参数设置,本发明通过优化计算模型,在不增加额外设备或资源投入的情况下,显著降低了计算资源和人力物力的需求。

    基于随机森林及SHAP的地下水硬度影响因子分析方法

    公开(公告)号:CN119202951A

    公开(公告)日:2024-12-27

    申请号:CN202411690730.9

    申请日:2024-11-25

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于随机森林及SHAP的地下水硬度影响因子分析方法,收集研究区域与研究时段内地下水总硬度的相关数据,构建地下水总硬度数据集;同时构建预测变量数据集;将预测变量作为模型输入,训练并优化随机森林模型,从而通过该模型构造预测变量与地下水总硬度之间的映射关系;基于优化后的随机森林模型,对研究区域内所有点位的地下水总硬度进行预测,得到地下水总硬度在时间上的变化趋势以及在空间上的分布与变化特征;对训练好的随机森林模型实施SHAP分析,确定每个预测变量的重要性占比。本发明可实现对整个研究区域与研究时段地下水总硬度的预测,并能得到各影响因子对地下水总硬度的影响特征。

    一种基于热力学积分高效计算地下水污染失效概率的方法

    公开(公告)号:CN114781172B

    公开(公告)日:2024-12-24

    申请号:CN202210496296.5

    申请日:2022-05-09

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于热力学积分高效计算地下水污染失效概率的方法,包括以下步骤:通过蒙特卡罗方法计算失效概率公式系数,选择不同的决定指示函数光滑度的参数作为并行退火算法中的温度梯度;通过序贯高斯生成相关的服从高斯分布参数初始场;根据预条件克兰克尼科尔森建议分布生成当前渗透系数场的建议样本;计算马尔科夫链内接受概率,判断链内是否接受采样;计算马尔科夫链间接受概率,判断链间是否接受采样;重复以上过程进行下一个含水层高斯渗透系数场样本采样,直至判断为终止采样,根据热力学积分公式计算失效概率。本方法是一种高效的地下水污染失效概率计算方法,在处理地下水污染失效概率问题中,比蒙特卡罗和子集模拟法效率更高。

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